سطوح ایمنی زیستی شامل چه مواردی است؟

ایمنی در هر محیط آزمایشگاهی از اهمیت بالایی برخوردار است.

به منظور اطمینان از ایمنی پرسنل آزمایشگاه، محیط زیست و جوامع اطراف، مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری (CDC) سطوح ایمنی زیستی – هر کدام با پروتکل‌های ایمنی مربوطه – را برای انواع مختلف تأسیسات تعریف کرده‌اند.

این سطوح برای طبقه‌بندی آزمایشگاه‌ها بر اساس نوع ارگانیسم‌ها و ماهیت کار موجود در داخل، با هدف صریح ایمن نگه داشتن پرسنل، عموم و محیط زیست استفاده می‌شود.

در این مقاله توضیح خواهیم داد که این سطوح ایمنی زیستی چیست، چگونه تعریف می‌شود و مسئولان آزمایشگاه چه اقدامات پیشگیرانه‌ای را برای هر سطح باید انجام دهند.

1# سطوح ایمنی زیستی چیست؟

سطوح ایمنی زیستی که اغلب به اختصار سطوح ایمنی بیولوژیکی یا BSL گفته می‌شود، مجموعه‌ای از حفاظت‌های خاص برای فعالیت‌های مرتبط با اتوکلاو هستند که در آزمایشگاه‌های بیولوژیکی انجام می‌شوند.

سطوح ایمنی زیستی پادمان‌های فردی هستند که برای محافظت از پرسنل آزمایشگاه و همچنین محیط اطراف و جامعه طراحی شده‌اند.

این سطوح که از یک تا چهار رتبه بندی می‌شوند، بر اساس عوامل یا ارگانیسم‌هایی که پرسنل آزمایشگاه در حال تحقیق یا کار هستند، تعیین می‌شوند.

به‌ عنوان مثال، یک محیط آزمایشگاهی پایه که در تحقیق در مورد عوامل غیر کشنده که کمترین تهدید را برای پرسنل آزمایشگاه و محیط زیست ایجاد می‌کنند، تخصص دارد به طور کلی BS-1 در نظر گرفته می‌شود که پایین‌ترین سطح ایمنی زیستی است.

در نقطه دیگر، یک آزمایشگاه تحقیقاتی که در کار با عوامل عفونی بالقوه کشنده، مانند ویروس ابولا تخصص دارد، به‌ عنوان آزمایشگاه BSL-4 بالاترین و سخت‌گیرانه‌ترین سطح ایمنی زیستی، تعیین می‌شود.

2# سطوح ایمنی زیستی چگونه تعریف می‌شوند؟

سازمان CDC سطوح ایمنی زیستی را تعیین می‌کند تا نشان دهد که یک آزمایشگاه باید چه کنترل‌های خاصی برای مهار میکروب‌ها و عوامل بیولوژیکی داشته باشد.

هر سطح ایمنی زیستی بر سطح قبلی بنا می‌شود و در نتیجه لایه به لایه محدودیت‌ها و موانع ایجاد می‌کند.

هر سطح ایمنی زیستی – BSL-1 تا BSL-4 – بر اساس موارد زیر تعریف می‌شود:

• خطرات مربوط به مهار
• شدت عفونت
• قابلیت انتقال
• ماهیت کار انجام شده در آزمایشگاه
• منشأ میکروب
• عامل مورد نظر
• مسیر قرارگرفتن در معرض

3# انواع سطوح ایمنی زیستی

سطوح ایمنی زیستی انواع شیوه‌های کاری مجاز به انجام در محیط آزمایشگاه را دیکته می‌کند.

آنها همچنین به شدت بر طراحی کلی یک مرکز و نوع تجهیزات ایمنی تخصصی در آن تأثیر می‌گذارند.

سطوح مختلف ایمنی زیستی به صورت زیر می‌باشد:

1-3# سطح ایمنی زیستی 1 (BSL-1)

سطح ایمنی زیستی 1 سطح مناسبی برای کارهایی می‌باشد که شناخته شده نیستند و به طور مداوم باعث بیماری در انسان بالغ دارای صلاحیت ایمنی می‌شوند و حداقل خطر بالقوه را برای پرسنل آزمایشگاه و محیط زیست ایجاد می‌کنند.

این آزمایشگاه‌ها شامل آزمایشگاه‌هایی است که برای اهداف آموزشی در دانشکده‌ها و مراکز آموزشی استفاده می‌شوند.

این سطح از سطوح ایمنی زیستی پایین‌ترین سطح ایمنی است و بنابراین اقدامات احتیاطی مورد نیاز برای سطح محدود بوده و به آن گستردگی نیست.

این آزمایشگاه‌ها فضای عمومی را فراهم می‌کنند که در آن کار با عوامل زنده‌ای که با بیماری در بزرگسالان سالم مرتبط نیستند، انجام می‌شود.

اقدامات استاندارد، تجهیزات ایمنی و الزامات امکانات مورد نیاز در BSL-1 به شرح زیر است:

1) شیوه‌های استاندارد میکروبیولوژیکی

• سرپرست آزمایشگاه باید سیاست‌های مربوط به کنترل دسترسی به آزمایشگاه را اجرا کند.
• پرسنل آزمایشگاه باید پس از کار با مواد بالقوه خطرناک و قبل از خروج از آزمایشگاه دست‌های خود را بشویند.
• فعالیت‌هایی مانند خوردن، نوشیدن، سیگار کشیدن، استفاده از لنزهای تماسی، استفاده از لوازم آرایشی و نگهداری مواد غذایی در محیط‌های آزمایشگاهی مجاز نیست.
• لوله گذاری دهان ممنوع است. باید از دستگاه‌های پیپتینگ مکانیکی استفاده شود.
• تمام مراحلی که باید در آزمایشگاه انجام شود باید در عین حال انجام شود که از ایجاد پاشش و ذرات معلق در هوا جلوگیری شود.
• سطح کار مانند نیمکت‌ها باید پس از کار و پس از هرگونه ریختن مواد بیولوژیکی بالقوه خطرناک ضد عفونی شود.
• سرپرست باید اطمینان حاصل کند که تمامی پرسنل آزمایشگاه در حین انجام وظایف خود آموزش‌های مناسب و اقدامات احتیاطی لازم را کسب کرده‌اند.

2) تجهیزات ایمنی

• برای BSL-1 به دستگاه‌های نگهدارنده خاصی مانند کابینت‌های ایمنی زیستی نیازی نیست.
• به منظور جلوگیری از آلودگی لباس شخصی، روپوش‌های آزمایشگاهی، روپوش یا یونیفرم‌های محافظ توصیه می‌شود.
• در حین انجام آزمایشات با احتمال زیاد تشکیل آئروسل، می‌توان از عینک محافظ استفاده کرد.

3) الزامات

• آزمایشگاه‌های BSL-1 لزوماً از ترافیک عمومی ساختمان جدا نیستند.
• بیشتر کارها معمولاً روی نیمکت‌های باز با استفاده از روش‌های کلی میکروبیولوژیکی انجام می‌شود.
• طراحی آزمایشگاهی منحصر به فرد یا تجهیزات مهاری مورد نیاز نیست؛ اما بسته به ارزیابی خطر ممکن است مورد استفاده قرار گیرد.
• به پرسنل آزمایشگاه باید آموزش خاصی در مورد روش‌هایی که در آزمایشگاه انجام می‌شود، ارائه شود که سپس توسط یک دانشمند با آموزش میکروبیولوژی یا علوم مرتبط نظارت می‌شود.

2-3# سطح ایمنی زیستی 2 (BSL-2)

آزمایشگاه‌های ایمنی زیستی سطح 2 آزمایشگاه‌هایی هستند که برای کارهای مربوط به عوامل میکروبی با خطرات بالقوه متوسط برای پرسنل آزمایشگاه، محیط‌ زیست و عامل مورد استفاده قرار می‌گیرند.

با این حال، عوامل عفونی یا سموم ممکن است در صورت استنشاق، بلعیده شدن یا قرارگرفتن تصادفی با پوست، خطر متوسطی داشته باشند.

اقدامات احتیاطی مرتبط با سطح ایمنی زیستی-2 نسبتاً گسترده‌تر از BSL-1 است؛ اما آزمایشگاه‌های BSL-1 و BSL-2 به طور کلی به‌ عنوان آزمایشگاه‌های پایه در نظر گرفته می‌شوند.

اقدامات استاندارد، تجهیزات ایمنی و الزامات امکانات مورد نیاز در BSL-2 به شرح زیر است:

1) شیوه‌های استاندارد میکروبیولوژیکی

• کلیه پرسنل آزمایشگاه باید پس از استفاده از میکروارگانیسم‌های زنده و قبل از خروج از آزمایشگاه دست‌های خود را بشویند.
• خوردن، آشامیدن، سیگار کشیدن و استفاده از لنزهای تماسی در آزمایشگاه اکیداً ممنوع است.
• به جای پیپتینگ دهانی باید پیپتینگ مکانیکی انجام شود.
• تمام کشت‌های آلوده، ظروف شیشه‌ای، ظروف پلاستیکی و زباله‌های آلوده بیولوژیکی باید به‌عنوان خطرات زیستی در نظر گرفته شده و در نتیجه اتوکلاو شوند.
• سطوح کار باید در پایان روز یا پس از هرگونه ریختن یا پاشیده شدن با مواد ضد عفونی کننده ضد عفونی شود.
• سرنگ‌ها و سوزن‌های زیرپوستی استفاده‌ شده، پیپت‌های پاستور، تیغ‌های تیغ، شیشه‌های شکسته آلوده و ویال‌های خون به‌ عنوان ضایعات بیمارستانی و زباله‌های پزشکی در نظر گرفته می‌شوند و در ظروف دفع مواد تیز مقاوم در برابر سوراخ دور ریخته می‌شوند.

2) تجهیزات ایمنی

• کت‌های محافظ باید هنگام ورود به آزمایشگاه پوشیده شوند و سپس برداشته شده و در پس از کار آزمایشگاه نگهداری شوند.
• طراحی آزمایشگاه باید به گونه‌ای باشد که با حداقل گوشه‌ها و گوشه‌ها به راحتی تمیز و ضد عفونی شود.
• هر زمان که کار با مواد زیستی خطرناک انجام می‌شود، درهای آزمایشگاه باید بسته شود.
• اتوکلاو باید در دسترس باشد.

3) الزامات

• آزمایشگاه‌های BSL-2 مانند آزمایشگاه‌های BSL-1 لزوماً از الگوهای عمومی ترافیک در ساختمان جدا نیستند.
  با این حال، در حالی که آزمایشات BSL-2 در حال انجام است، دسترسی به آزمایشگاه محدود است.
• بازرسی سالانه آزمایشگاه‌ها نیز بخش مهمی از الزامات BSL-2 است.
  این‌ها ممکن است شامل تغییر فیلترها یا تعویض برخی از دستگاه‌ها باشد.
• اقدامات احتیاطی که در BSL-2 باید رعایت شود، شامل تمام اقدامات احتیاطی BSL-1 و برخی اقدامات احتیاطی اضافی است.

3-3# سطح ایمنی زیستی 3 (BSL-3)

سطح ایمنی زیستی 3 (BSL-3)  یکی از سطوح ایمنی زیستی است که در آن کار با عواملی انجام می‌شود که ممکن است باعث ایجاد بیماری شدید یا بالقوه کشنده از طریق استنشاق یا تشکیل آئروسل برای پرسنل شود و حتی ممکن است محیط را آلوده کند.

وظایفی که در آزمایشگاه‌های BSL-3 انجام می‌شود شامل عوامل بومی یا عجیب و غریب است و تلقیح خودکار و بلع خطرات اولیه برای پرسنل کار با این عوامل در این سطح ایجاد می‌کند.

کار در چنین آزمایشگاه‌هایی به پرسنل آزمایشگاهی با آموزش خاص در مورد استفاده از عوامل بیماری‌زا و بالقوه کشنده، همراه با دانشمندان ناظر متخصص در کار با عوامل عفونی و روش‌های مرتبط، نیاز دارد.

آزمایشگاه‌های BSL-3 برای امکانات بالینی، تشخیصی، آموزشی، تحقیقاتی یا تولیدی برای مطالعات مربوط به اثرات عوامل عفونی و سموم مختلف و اثرات آنها استفاده می‌شود.

اقدامات استاندارد، تجهیزات ایمنی و الزامات امکانات مورد نیاز در BSL-3 به شرح زیر است:

1) شیوه‌های استاندارد میکروبیولوژیکی

• ورود به آزمایشگاه‌های BSL-3 محدود به افرادی است که آموزش مناسب در کار با ارگانیسم‌های BSL-3 دارند که همه آنها توسط سرپرست آزمایشگاه انتخاب می‌شوند.
• علاوه بر رویه‌های عمومی و شیوه‌های آزمایشگاهی، سرپرست همچنین سیاست‌های اضافی را برای محدودکردن ورود به آزمایشگاه تدوین می‌کند.
• تمام مراحلی که باید در BSL-3 انجام شود باید در یک کابینت ایمنی زیستی انجام شود تا از قرارگرفتن آئروسل‌ها در معرض پرسنل آزمایشگاه جلوگیری شود.
• پرسنل شاغل در آزمایشگاه باید قبل از ورود به آزمایشگاه از تجهیزات حفاظت فردی استفاده کرده و قبل از خروج آنها را خارج کنند.
• سطوح کار و سینک ظرف‌شویی باید یک‌بار در هر شیفت کاری یا پس از هر گونه ریختن یا پاشیده شدن، آلودگی‌زدایی شوند.
• آزمایشگاه‌های BSL-3 باید از ترافیک عمومی ساختمان جدا شوند تا ورود به آزمایشگاه‌ها همیشه محدود شود.

2) تجهیزات ایمنی

• کابینت‌های ایمنی زیستی باید برای دست‌کاری همه عوامل عفونی استفاده شود.
• وسایل حفاظت فردی مانند تجهیزات حفاظت فردی، کت، دستکش و محافظ تنفسی باید هنگام ورود به آزمایشگاه پوشیده شوند و سپس قبل از خروج از آن خارج شوند.
• هوای جاری در آزمایشگاه نباید به هیچ منطقه‌ای از آزمایشگاه چرخش داده شود و قبل از تخلیه به بیرون باید با فیلتر HEPA فیلتر شود.
• فیلترها، راهنماها، تجهیزات، لوله‌های خلأ، اتوکلاوها و غیره باید سالیانه بازنگری شوند.

3) الزامات

• آزمایشگاه‌های مهار سطح 3 ایمنی زیستی برای حیوانات و تحقیقات، چالش‌ برانگیزترین امکانات سطح مهار، برای طراحی و بهره‌برداری هستند.
• در این آزمایشگاه‌ها باید برای استفاده قبل از بهره‌برداری اولیه و متعاقباً بر اساس یک برنامه سالانه یا پس از تغییر برنامه، نوسازی یا تعویض اجزای سیستم که ممکن است بر محیط عملیاتی آزمایشگاه تأثیر بگذارد، تأیید شوند.
• آزمایشگاه‌های BSL-3 را آزمایشگاه مهار نیز می‌نامند؛ زیرا برای محافظت از پرسنل، عامل میکروبی و محیط زیست به تجهیزات نیاز دارند.
• الزامات BSL-3 شامل کلیه الزامات آزمایشگاه‌های BSL-1 و BSL-2 به همراه برخی ویژگی‌های طراحی اضافی و تجهیزات ویژه می‌باشد.

4-3# سطح ایمنی زیستی 4 (BSL-4)

سطح ایمنی زیستی 4 بالاترین سطحی است که در هنگام کار با عوامل عفونی خطرناکی که خطر بالای فردی و محیطی را در قالب بیماری‌های تهدید کننده زندگی، انتقال آئروسل یا خطر ناشناخته انتقال ایجاد می‌کنند، استفاده می‌شود.

آنها همچنین برای تأسیسات بالینی و تولیدی که نیازمند تکنیک‌های بسیار پیچیده و فرایندهای پیشرفته هستند، کاربرد دارند.

آزمایشگاه‌های BSL-4 اغلب در هنگام مدیریت و دست‌کاری پاتوژن‌های گروه خطر 4 مورد استفاده قرار می‌گیرند که بسیار خطرناک هستند، بدون واکسن یا درمان شناخته‌شده بوده و نیاز به اقدامات احتیاطی شدید در حین کار دارند.

آزمایشگاه‌‌های این سطح از سطوح ایمنی زیستی دو نوع هستند.

آزمایشگاه کابینت که در آن همه کارها در کابینت ایمنی زیستی کلاس III یا محفظه فیزیکی مشابه با اقدامات احتیاطی بسیار دقیق فرموله شده انجام می‌شود و آزمایشگاه کت‌وشلواری که در آن همه پرسنل آزمایشگاه ملزم به پوشیدن لباس‌های محافظ تمام بدن و هوا به شکل PPE هستند.

اقدامات استاندارد، تجهیزات ایمنی و الزامات امکانات مورد نیاز در BSL-4 به شرح زیر است:

1) شیوه‌های استاندارد میکروبیولوژیکی

• هیچ کاری که در BSL-4 انجام می‌شود نباید روی نیمکت باز یا محل باز انجام شود.
• ایستگاه‌های کار، تجهیزات و سینک‌ها باید پس از کار استریل شوند.
• پرسنل آزمایشگاه باید در تجهیزات محافظی باشند که ممکن است شامل تجهیزات حفاظتی تمام بدن، دستکش، ماسک و کت باشد.
• درهای آزمایشگاه‌ها باید همیشه بسته باشد و آزمایشگاه به‌دوراز ترافیک عمومی ساختمان قرار گیرد.
• از فعالیت‌هایی مانند نوشیدن، خوردن، لوله‌گذاری دهان باید به هر قیمتی اجتناب شود.
• فقط افرادی که در کار با ارگانیسم‌های BSL-4 و تجهیزات موجود در آزمایشگاه آموزش دیده‌اند باید اجازه ورود به آزمایشگاه را داشته باشند.
  افرادی که در معرض افزایش خطر ابتلا به عفونت هستند یا ممکن است عفونت برای آنها خطرناک باشد، اجازه حضور در آزمایشگاه را ندارند.
• مواد بیولوژیکی زنده یا دست نخورده که باید از کابینت کلاس III در یک BSL-4 حذف شوند در یک ظرف اولیه نشکن و مهروموم شده با یک ظرف ثانویه نشکن و مهروموم شده منتقل می‌شوند.
• هنگامی که آزمایشگاه BSL-4 در محل کار است یا زمانی که مواد عفونی یا حیوانات آلوده در آزمایشگاه وجود دارند، یک علامت هشدار دهنده خطر همراه با نماد جهانی خطر زیستی روی همه درهای دسترسی قرار می‌گیرد.
• سیستمی برای گزارش حوادث آزمایشگاهی، قرارگرفتن در معرض، و نظارت پزشکی بیماری‌های احتمالی مرتبط با آزمایشگاه راه‌اندازی شده است.

2) تجهیزات ایمنی

• در آزمایشگاه سطح BSL-4 یک کابینت ایمنی بیولوژیکی کلاس III یا کابینت‌های ایمنی بیولوژیکی کلاس I یا II که به همراه لباس‌های پرسنل یک‌ تکه تهیه‌ شده توسط یک سیستم پشتیبانی حیاتی استفاده می‌شوند، باید در حین انجام تمام مراحل در مرکز وجود داشته باشند.
• دیوارها، کف و سقف آزمایشگاه‌ها باید یک پوسته داخلی مهروموم شده تشکیل دهند که بخور را تسهیل می‌کند و ضد حیوانات و حشرات است.
• یک اتوکلاو دو درب برای ضدعفونی کردن موادی که از محل خارج می‌شوند باید وجود داشته باشد.
• هوای خروجی از تأسیسات قبل از تخلیه به بیرون از طریق فیلترهای HEPA فیلتر می‌شود تا از ورود آن به ساختمان‌های اشغالی و ورودی‌های هوا جلوگیری شود.

3) الزامات

• الزامات آزمایشگاه‌های BSL-4 با طراحی آزمایشگاهی خاص، روش‌های آموزشی و تجهیزات بسیار حفاظتی و تجهیزات شخصی بسیار گسترده است.
• این آزمایشگاه‌ها باید برای استفاده قبل از بهره‌برداری اولیه و متعاقباً بر اساس یک برنامه سالانه یا پس از تغییر برنامه، نوسازی یا تعویض اجزای سیستم که ممکن است بر محیط عملیاتی آزمایشگاه تأثیر بگذارد، تأیید شوند.
• آزمایشگاه‌های BSL-4 به‌ عنوان آزمایشگاه‌های حداکثر مهار نیز شناخته می‌شوند؛ زیرا دارای موانع ثانویه برای جلوگیری از فرار مواد خطرناک به محیط هستند.
• آزمایشگاه‌های BSL-4 باید الزامات همه سطوح ایمنی زیستی، BSL-1 ،BSL-2 و BSL-3 را همراه با اقدامات احتیاطی خاص دیگر رعایت کنند.

4# اهمیت سطوح ایمنی زیستی

به طور ایده‌آل طبقه بندی سطوح ایمنی زیستی یک رویکرد منطقی برای به حداقل رساندن عفونت‌های اکتسابی آزمایشگاهی است.

با این حال، در حالی که هر آزمایشگاه به راحتی می‌تواند ملاحظات ویژه مورد نیاز را شناسایی و برآورده کند، عملی بودن وضعیت واقعی روزانه گردش کار آزمایشگاهی همچنان مهم‌تر است.

رعایت دقیق این سطوح ایمنی زیستی می‌تواند برای برخی از امکاناتی که می‌توانند مطابقت داشته باشند، سودمند باشد.

به طور کلی در مورد بررسی بیماری‌ها، یک رویکرد مبتنی بر خطر بیشتر قابل استفاده است که در نتیجه رعایت کردن اقدامات احتیاطی ایمنی متناسب با فعالیت‌های هر آزمایشگاه بالینی ضروری می‌باشد.

مطالعات بیشتر هنوز برای تحقق این امر در مقیاس جهانی در حال انجام است.

جمع بندی

بررسی میکروب‌ها، به امکانات و تکنیک‌های آزمایشگاهی تخصصی نیاز دارد.

آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و زیست پزشکی اغلب با میکروارگانیسم‌های زنده و بالقوه خطرناک کار می‌کنند.

به همین دلیل، طراحی‌های آزمایشگاهی خاص، رویه‌های ایمنی آزمایشگاه و تجهیزات حفاظت فردی برای آزمایشگاه‌های ایمنی زیستی باید برای جلوگیری از آلودگی یا انتشار تصادفی این آلاینده‌ها وجود داشته باشد.

سطوح ایمنی زیستی استفاده از اقدامات احتیاطی ایمنی است که خطر قرارگرفتن دانشمندان در معرض یک میکروب بالقوه عفونی را کاهش می‌دهد و آلودگی محیط کار را محدود می‌کند.

باکتری‌ها هم در یک محیط آزمایشگاهی کنترل شده و هم در محیط طبیعی خود درجات مختلفی از خطر را ایجاد می‌کنند.

بنابراین، سطح مهار لازم برای کار ایمن با کشت‌های باکتریایی نیز با توجه به سیستمی که میکروب‌ها را به یکی از چهار سطح ایمنی زیستی (BSL) طبقه‌بندی می‌کند، متفاوت است که حداقل استانداردها را برای جابه‌جایی ایمن با میکروب‌ها در هر سطح ارائه می‌کند.